季节冻土区盐渍土路基施工技术

2022-05-12 版权声明 我要投稿

摘要:结合某公路工程项目,考虑到施工现场季节性冻土区盐渍土的特殊性,对此环境下的路基施工技术展开了详细的探讨,梳理具体流程并阐述施工技术在实际应用中的要点,以提高特殊地质条件下的路基施工水平。

1工程概况

某公路项目建设于我国西南部地区,总长146.737km,沿线地质环境特殊,最低海拔4660m,最高海拔5490m,平均海拔超5000m。全线路基宽6.5m,路面宽6m,路基施工阶段挖土方214538.4m3、挖石方205686.3m3,其中盐渍土路基的施工难度较大,土石方及换填砂砾总量219026.4m3,需正视该部分路基施工条件,并采取行之有效的施工技术,兼顾质量、安全及效益等多重需求。

2季节性冻土区盐渍土路基的处治方法

2.1季节性冻土区的处治

沿线路基施工遇季节性冻土时,应优先采取填方的方法,填高达2.5m以上。经勘察后确定表层粉土覆盖范围,将该部分挖除干净,换填砂砾料(此类材料的透水性能较好),修筑排水沟,在路面中形成隔断层,以达到有效抵御公路冻胀病害的效果。在路基两侧地表处修建边沟、铺设沥青碎石基层,通过此类方法的应用全面提高路面的排水效果,避免路面裂缝病害的出现[1]。此外,辅以立式渗井,在其作用下严格控制地下水位,使其稳定在合理范围内。

2.2盐渍土的处治

盐渍土不良地质的覆盖范围广,处理量约37332m3。于现场新建稳定性较好的路基,以便有效抵御盐渍土所产生的不良影响,例如盐胀、腐蚀等。全面清理地基,保证该处无盐霜等杂物聚集现象,再组织换填作业,配套高效可行的路面排水设施。结合工程规范,合理选择填料类型。

遵循差异化对待原则,根据盐渍土发展程度采取相适应的处理措施。遇中-强盐渍土时,地表盐渍土的挖除深度取0.8m,换填材料用非盐类砾土;遇低填与挖方路段时,首先组织开挖作业,推进至路床底面后停止,清理地表0.3~0.5m深度的盐渍土,再组织换填;在临近路基边缘较低一侧施工中,填筑排水沟,在其作用下高效清理路基内部的积水。

3季节性冻土区盐渍土路基的主要施工内容

3.1测量放样

以设计图纸为准,按顺序组织测量放样工作。首先复测导线控制网,将所得结果报监理工程师,经审批后可用于后续施工;随后复测水准闭合,确保偏差在许可范围内;再加密控制导线,辅以固定桩和护桩措施,有效固定导线点,确保其在后续施工中不发生偏位等异常现象;最后加密施工水准点,具体通过埋设混凝土包钢筋的方式制得,此方式下所得的水准基点具有更好的稳定性和可靠性,并对临时水准点采取防护措施。经前述复测工作后,按先中线、后坡脚线的顺序测量放样,在此基础上进一步复测原地面高程。

测量流程具体为:施工、监理单位进场→测量中心向施工、监理单位交桩→接桩、复测、加密→制定测量计划方案→施工控制测量→施工导线、水准测量→施工放样→测量中心形成测量报告→报业主、留档→进入下一道工序。

3.2路床超挖与基底换填

3.2.1路床超挖

综合考虑设计图纸所提内容和实际标高值,结合两方面的数据展开计算,由此确定路床底部超挖的深度。以前期所得的测量放样结果为参照基准,用开挖机开挖,期间加强对各点位的观测,确保其标高可满足要求,开挖产生的土方由自卸车及时转移至弃土场,实现集中堆放。开挖过程中预留横坡,为确保基底处无积水现象,要求其与路床保持平行关系。开挖作业落实到位后,全面清理路床表面并填实,经检测后若压实度≥90%则满足要求。

3.2.2基底换填

以基底实际情况为准,合理组织清理作业,重点清理对象为表面盐渍土和松散盐壳,基底应形成双向15%的外倾横坡,再回填砂砾料,经压实后提高其密实性。局部软弱地基的稳定性欠佳,换填深度至少达到1m,以保证地基具有足够的承载力。经换填后若地基承载力依然难以满足要求,则需再次向下开挖、换填,全面清理软弱基层,配套加筋格栅复合土工布,达到补强的效果。较特殊的是表层同时存在盐渍土和季节性冻土的情况,在该部分开挖时应控制好作业范围,不可对基底造成扰动性影响[2]。

3.3路堤高度控制与填料质量

路堤高度的控制应充分考虑到现场地质、水文、土壤盐渍化程度、降雨等方面的情况,以保证其在运营阶段遇各类极端情况时依然可维持稳定,对道路起到防护作用。填料的质量直接影响到路基填筑效果,具体至本项目中,基底换填和路基填筑施工环节采用的是砂砾料,最大粒径在200mm内,与此同时应保证粒径在0.5mm内的土壤量≤总量的5%。

3.4路基隔断层的设置

利用砂砾料完成路基填筑作业,其应用效果在于可阻止毛细水的上升,有效隔绝水体,以免其渗透至路堤土体内。但此方法依然存在局限之处,即在蒸发作用下存在气态水,该部分将携盐同步上升,随时间的延长,路面下方积水现象明显,受侵蚀程度较深。针对此问题,需重点处理路堤下方距路床顶以下80~150cm的区域,在该处增设隔水层,以达到防盐胀和防冻的效果。施工中使用到两布一膜土工布,铺设到位后形成隔断层。

土工布的性能为关键控制对象,要求耐静水压达到0.6及其以上水平,厚度以0.3mm为宜。在填筑施工过程中,以土工布上、下方8cm范围内较为特殊,所用填料粒径应在6cm以内,采取全断面铺设的方法,摊铺过程中由施工人员拉直,使土工布维持平顺的状态,在各边预留足够的锚固长度,后续安装到位后折回,进一步覆盖在经过压实处理的填料表面,边缘处易失稳,于该处用土覆盖压实。宜优先采用6m宽幅的土工膜,在铺设期间用粘结法连接,所形成的搭接边缘宽度约10cm,为确保土工膜构成的整体具有稳定性与完整性,要求粘结强度超过抗拉强度。施工工序方面,将土工膜铺设到位后,在随后的48h内组织填筑作业,以保证路基的施工质量[3]。

3.5路肩加固与排水设施的施工

3.5.1路肩加固

盐渍土的腐蚀性和盐胀性均较强,在其作用下易影响路肩和边坡两处的稳定性,伴有较明显的软化现象,不利于路肩的正常使用[4]。对此,需用泥结碎石对路肩采取加固措积水,缓解水体对路基的侵蚀作用。沿路基两侧分别修筑排水沟,适当设置涵洞和小桥等附属设施,形成综合排水体系。由于盐渍土的特殊性,对涵洞和小桥的施工材料提出更高的要求,在混凝土生产期间,所用的水泥以抗硫酸盐水泥较为合适,同时在混凝土结构的外部涂抹适量沥青,达到抗腐蚀的作用。

挡土墙施工中,所用材料以M10浆砌片石、C25片石混凝土较为合适。基坑的开挖需严格以测量放样结果为基准,全面清理基底,使其具有洁净、平整的特点。组织基底的质量检验工作,在经过施工单位的自检和监理工程师的检验后,找平并放样,组织砂垫层的施工作业。对于挡墙的施工,需根据要求提前制作钢模,检验其质量情况,例如表面洁净度和平整度,再组织试拼;墙体浇筑时沿高度和长度两个方向依次布设泄水孔,为避免结构质量问题,沿墙身方向设置伸缩缝;按照水平分层的方式依次浇筑混凝土,用插入式振捣器处理,提高混凝土的密实度;每完成一层浇捣作业后均要做好质量检验工作,若存在问题则及时处理;随后对挡墙混凝土采取养护措施。在上述基础上回填基坑和墙背,使其具有密实性与稳定性。

4结束语

季节性冻土区盐渍土对路基施工的干扰作用较为显著,其具有盐胀性、腐蚀性等特点,若缺乏科学的施工技术或是质量控制等某环节的工作未落实到位,均会对路基施工质量带来影响。工程实践中,施工单位需组织勘察,准确掌握现场情况,合理优化施工技术,加强质量控制,在安全的环境下高效施工,全面保证路基的施工质量。

参考文献:

[1]黄磊.盐渍土路基特征及处理措施(1):107-108.[J].四川建筑,2020,40

[2]黄国超.盐渍土地区路基处理与施工技术研究[J].绿色环保建材,2020,7(1):170.

[3]董朝阳.盐渍土路基处理方法探讨[J].甘肃科技纵横,2019,

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